1改造前生产线运行情况及存在问题
经过多年的生产实践摸索和优化操作，我公司于2003年8月建成投产2500t/d熟料生产线的生产能力稳定在2900t/d，其主要技经指标见表1。由表1可以看出，改造前生产线系统产量较高，但同时存在以下问题。
（1）系统热耗高，熟料标准煤耗达116.55kg/t；C1出口温度高，达370℃。分析原因如下：一是该线的分解炉鹅颈管有效容积偏小（735m³），生料和煤粉燃烧停留时间短，出现C5筒温度倒挂；二是分解炉三次风与进煤点、下料点相对位置布置不合理，导致炉内（特别是锥部）料流场、温度场不够合理，炉中部温度不高，从而不利于炉内煤粉的燃烧和生料的分解；三是旋风筒下料锁风阀效果不好，造成系统内漏风，增加热耗，降低了旋风筒分离效率。
（2）出篦冷机熟料温度偏高，达到182～220℃。因生产线实际产量2900t/d，较设计产量2500t/d高出较多；而配套篦冷机是属于早期的三代篦式冷却机，其技术指标比较落后，因此导致了熟料冷却能力不足，出窑熟料温度偏高。
（3）吨熟料综合电耗高，达61.7kWh/t，距先进水平尚有一定差距。
2节能技改方案与实施
2.1预热器系统改造
（1）分解炉底部改造。对分解炉下部筒体和锥体、窑尾烟室缩口尺寸、三次风管结构和炉进煤点作了相应修改（见图1），以改变炉内气体及物料运行轨迹，延长生料停留时间及煤粉燃烧时间，使炉内料流场和温度场更加合理，提高煤粉燃烧效率和生料分解率。
（2）加高鹅颈管以扩大分解炉容积，增加物料停留时间和煤粉燃烧时间，同时将半圆形弯头改为无积料异形弯头。改造后的分解炉和鹅颈管的总容积由原来的735m³扩大到1040m³，使气体在炉内的停留时间增加了1.5s左右，对生料分解和燃料充分燃烧有较大的改善。
（3）对预热器各级撒料箱进行改造。将预热器系统所有的撒料箱改为扩散式撒料箱，下料角度由30°改为18°，同时下移撒料箱的位置以增加换热时间，从而使物料的分散效果更均匀，提高换热效率。
（4）更换所有锁风阀，使用合肥院新型专利产品，锁风效果更好，下料更均匀。
2.2篦冷机改造
（1）拆除原有的固定床，安装在新设计的KID系统。新安装的KID系统，其固定篦床长度约为1930mm，中心区独立供风，使出窑高温熟料得到快速冷却，有利于提高熟料的强度和改善熟料的易磨性。
（2）一、二室篦板改为HEG高效新型篦板。该篦板具有较好的阻力，且出口冷却气流沿着料流方向喷射，利于固定篦床的熟料输送；另该篦板具有较高的气流穿透性，对高温熟料的强化淬冷效果好。
（3）重新优化配置篦冷机风机，主要是改造了F1，F2，F3A，F3B，二室、四室共6台风机。
3改造后的生产情况及期间出现的问题处理
3.1改造后的生产情况
改造后生产线运行较稳定，系统负压、温度较改造之前稳定，熟料日产上升50t/d。改造前，分解炉温度需控制在880～890℃才能满足生料入窑分解率；改造后，分解炉温度需控制在870℃左右就可满足，取得了一定的效果。改造前后的操作参数见表2，从中可知，改后C1出口温度由370℃降至342℃，出篦冷机熟料温度由~200℃降至~180℃，二、三次风温也分别由969℃和840℃提高到1030℃和865℃，因此熟料能耗得到了一定量的降低。但改造后的运行中，又发现了以下问题。
（1）分解炉缩口直径为1650mm，尺寸偏小，高温风机需要拉大风才能满足窑内通风。由此造成三次风阀开度不大（只有35%），导致分解炉内供风不足，存在不完全燃烧，C1出口温度仍偏高，达342℃。若加大三次风量，窑内通风又明显不足，且会在窑内15m处易长厚窑皮。
（2）分解炉下料点靠近三次风管，导致三次风管进口处易积料。为此每班需进行清捅，而清捅时又造成炉内有料直接塌入烟室，从而影响入窑物料分解率不合格而导致熟料质量不易控制，出窑熟料f-CaO含量偏高。
（3）篦冷机急冷效果仍不理想，篦冷机KID系统上方物料滞留时间短，熟料在固定床和前段热交换不充分，二、三次风温总体仍偏低。另当料层控制较厚时，一室风机电流会突然下降，篦冷机一段冷却风量明显不足，出窑熟料温度仍达180℃左右。
（4）改造后，窑尾温度下降，篦冷机冷却效果提高，余热发电下降明显，吨熟料余热发电较改造前下降4kWh左右。
3.2优化处理措施
3.2.1窑尾系统的优化
（1）将分解炉缩口直径由1650mm改为1670mm，将高温风机转速由39.5Hz下调至37.5Hz，同时三次风阀开度从35%调至50%，这样窑内通风和分解炉供风得到平衡，C1出口温度由342℃下降为332℃。
（2）入分解炉的撒料箱浇注料抬高100mm，延长100mm（见图2），优化后，三次风管进口基本无积料，炉内已无塌料现象，熟料质量稳定。
3.2.2篦冷机系统的优化
（1）将篦冷机KID系统的篦板篦缝由4mm加大至5mm。改后，F1、F2风机电流增加，增加了固定床的冷却风量，同时在第5排篦板尾部增加130mm高的挡板（见图3），以减缓熟料在固定篦板的流速，提高了熟料的急冷效果。
（2）篦冷机料层控制较厚时（二室篦下压力7.0kPa），阻力较大，一段的风机电流下降明显，风机压头不够。为此加大一段风机的风压，一室风机的风压由7.5kPa加至8.5kPa，二室风机的风压由7.5kPa加至7.8kPa，三室风机的风压4.556kPa加至5.6kPa。优化后，每台风机电流增加10A多，加大了系统的冷却风量。
（3）对篦冷机的二室供风进行改造，在二室增加1台充气梁风机(型号9-26No6.3A，流量10230m³/h，压力9.429kPa，电机功率45kW)，供三根固定梁的用风；二室其他三根活动梁的风,由原二室风机供风。
经过篦冷机的一些相关优化改造后，熟料温度从180～190℃下降到目前的140～150℃（夏季温度）。
3.2.3提高余热发电量的优化措施
第一次改造后，窑尾温度下降，篦冷机冷却效果提高，余热发电下降明显，吨熟料余热发电较改造前下降4kWh/t左右，为此采取了以下提高余热发电量的技术措施。
（1）在篦冷机一段尾部增加取热风管，使入AQC锅炉的烟气温度由357℃提高至395℃。
（2）前述篦冷机一段风机的优化改造，增加入AQC锅炉的烟气量；优化后余风风机转速由37.5Hz提高到40Hz。
（3）从窑头引入90℃的余风，循环利用至二、三、四室风机；这样在环境温度较低时，能确保余热发电量。
4改造效果
（1）经上述改造和优化，并经过一段时间的生产调试运行，该2500t/d生产线运行稳定，各项指标均有了较大的提升（见表1）。其中熟料日产上升50t/d，熟料标准煤耗下降7.35kg，余热发电量基本保持不变，熟料综合电耗下降3.05kWh/t，经济效益显著；而且窑系统产量还有提高的空间，只是由于其生料磨台时产量所限而已。如果窑系统产量提高至3050t/d左右，那熟料热耗和电耗可进一步降低。
（2）本次烧成系统节能技术改造，总投资600多万元，改造工期33d。改造后，年新增利润600多万元，一年左右即可收回全部改造投资。
（3）这种技术改造符合国家倡导的节能减排产业政策，且改造工期短，利用春节大修就可实施，不影响生产线的正常运行。这样的改造可为国内早期建设的2500t/d熟料生产线的优化改造提供技术思路，值得业内同类生产线借鉴和应用。
原标题：江山南方2500t/d熟料生产线的节能优化改造
